《小型航空涡轮增压器叶片强度振动研究》

在进行的某型航空活塞发动机废气涡轮增压器气动和结构改进设计的基础上,针对涡轮增压器叶片强度振动问题进行分析。计算结果表明,在工作转速范围内,叶片不会出现强度和振动问题,满足工程使用要求。     

某款发动机涡轮增压器选型与匹配

该文对某款涡轮增压发动机进行涡轮增压器选型匹配,目的是满足整车目标要求。根据开发目标确定了三款涡轮增压器的开发方案,根据目标扭矩、功率、燃油消耗率和高原使用情况进行了模拟分析、试验验证,确定一款涡轮增压器,使发动机在低速扭矩、效率和高原适应性等方面均满足设计目标。     

宽频消声器设计在增压发动机进气噪声控制中的应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。     

宽频消声器在增压发动机进气噪声控制中应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。     

Z12V190B柴油发动机涡轮增压系统改进分析

本文针对现钻井用柴油发动机废气涡轮增压不能使涡轮增压器和柴油机在最佳位置匹配的问题,提出用热力学方法计算发动机理论的空气进气量和进气压力的方法。根据计算的理论值,将现有涡轮增压器改进为喷嘴式涡轮增压器,将喷嘴角度设置为三档,即怠速档、低速档和高速档,与发动机的3种工作状态匹配。通过对涡轮增压器的改进,使发动机经济性、加速性能、动力性能都有一定的提高。     

航空发动机涡轮出口总温测控系统在线校准方法

以气流温度测量原理为基础,简述了航空发动机试车台涡轮出口总温测控系统的现场校准方法,分析航空发动机试车台涡轮出口总温测控系统的现场校准存在的缺陷,提出了在现场校准的基础上,通过在校台用航空发动机上安装精密抽气式热电偶组, 对航空发动机试车台涡轮出口总温测控系统进行在线校准的方法,同时给出了测量不确定度的评估.     

航空发动机材料的现状和发展

航空发动机实际上是一种产生强大推力的高温气体发生器,它把燃油中的热能转变为机械能和电能,并使气体加热膨胀,产生强大的动力。 作为航空用途,对于发动机的重量及飞行阻力还有更高的要求,因此,常用推重比以及推力和迎风面积比来衡量发动机性能的优劣。而对于发动机材料,不仅要求具有所必须的成分和力学性能,而且要求在燃油燃气腐蚀环境中具有足够的可靠性。 新型航空发动机设计时的要求,仍然是功率大,油耗少,成本低,工艺性好等。为了满足这些要求,增大推重比以及推力迎风面积比便是至关重要的。降低成本的关键在于延长发动机的使用寿命,而降低油耗,增大推重比的途径为简化压气机,减少级数,加大负载,提高温度,最终是提高发动机的热效率。 提高发动机热效率的办法是提高空气压缩比和提高涡轮进气温度。图1a为空气压缩比和涡轮进气温度对发动机热效率的关系曲线。     

热障涂层技术在航空发动机涡轮叶片上的应用

经济和技术的快速发展有效地推动了我国航空发动机发展,新时期高推重比航空发动机已经成为航空发动机发展的主要方向,在提高航空发动机推重比的众多措施中最直接方式是提高航空发动机涡轮进口温度,以使得航空发动机在工作过程中能够更好地加热、压缩空气,从而使得航空发动机能够产生更高推重比。而航空发动机涡轮进口温度主要受航空发动机涡轮叶片承温能力影响。热障涂层应用于航空发动机涡轮叶片上将有助于提高航空发动机涡轮叶片承温能力。本文将就航空发动机涡轮叶片热障涂层的特点及技术应用进行分析阐述。     

废气涡轮增压器瞬态喘振机理及影响因素分析

废气涡轮增压器在低速阶段需要发动机的高转速和快速响应,这样可能会导致增压器在发动机转速急剧变化时产生瞬态喘振噪声。针对这一现象,结合增压器工作原理,阐述瞬态喘振机理,分析产生瞬态喘振的因素,建立基于发动机瞬态断油响应的GT-POWER发动机模型,并分析发动机进气歧管直径大小、长度、增压器转子转动惯量对瞬态喘振的影响,得出发动机进气歧管越长、直径越大、增压器转子转动惯量越小条件下,增压器喘振裕度越小的结论。通过优化增压器压气机进口结构,在增压器压气机进气口处增加流量拓宽槽,可有效解决发动机增压器的瞬态喘振噪声问题。     

航空发动机热电偶冷端温度检测电路设计

航空发动机涡轮后燃气温度是发动机重要的性能参数,涡轮后燃气温度通过镍铬-镍铝元件组成的热电偶来测量。本文分析推导了热电偶测温公式,阐述了热电偶测温原理,在此基础上设计冷端温度检测电路,经应用于某型航空发动机检测系统证明,效果非常理想,很好地满足了实际工程需要。     

有利于铸造TiAl合金增压器涡轮叶片可靠性的组织设计

针对增压器涡轮应用背景,详细分析定向层片组织铸造TiAl合金的室温拉伸塑性、断裂韧度以及高温热暴露后的剩余塑性等反映叶片抗损伤能力的性能,并讨论在叶片中形成这种定向层片组织的工艺可行性,以获得一种有利于增压器涡轮可靠性的组织设计。结果表明:定向层片组织铸造TiAl合金具有优异的室温拉伸塑性和断裂韧度,并且在高温热暴露后仍能保持较高的室温拉伸塑性,这些优异性能均依赖于定向层片取向一致性特征。通过控制凝固冷却条件和Ti/Al原子比,在增压器涡轮叶片中可以获得层片界面近似平行叶片表面的定向层片组织,有利于提高叶片的抗损伤能力,从而改善TiAl合金增压器涡轮的使用可靠性。     

涡轮增压器压气叶轮爆裂转速数值分析与试验研究

随着内燃机不断向高效率、大功率、智能化方向发展,其核心部件涡轮增压器逐渐向高压比、高转速、大流量方向迈进。由于涡轮增压器压气叶轮的转速非常高,压气叶轮爆裂尤其是产生非包容性碎片时会对内燃机运行安全造成严重危害,甚至造成人员伤亡,因此研究涡轮增压器的包容性尤为重要。基于有限元法,针对涡轮增压器包容性(压气叶轮的爆裂转速和弱化方式),分别运用线弹性材料模型及双线性等向强化弹塑性材料模型模拟了涡轮增压器压气叶轮在离心载荷作用下的爆裂转速,并对完整压气叶轮及2种弱化处理的压气叶轮进行了包容性试验。结果表明:运用双线性等向强化弹塑性材料模型计算得到的压气叶轮爆裂转速与试验值约相差2%,而运用常规线弹性材料模型计算得到的压气叶轮爆裂转速与试验值约相差16%,偏保守。同时,2种弱化处理的压气叶轮均在预定转速下爆裂,验证了弱化方式的合理性与准确性;通过控制开槽的尺寸即可实现压气叶轮在预定转速下爆裂。研究结果为后续涡轮增压器压气叶轮包容性分析奠定了基础。     

基于波束形成方法的货车车外加速噪声声源识别

综合基于波束形成的噪声源识别方法和外场车外加速噪声测量技术,构建一套完整的针对运动声源的车外加速噪声外场声源识别测试系统,给出了相应的测试计算流程与方法。利用该系统完成货车车外加速噪声声源识别试验,确定发动机为该货车车外加速噪声的主导噪声源,且对应最大噪声时刻发动机转速为２４００ｒ／ｍｉｎ。进一步的发动机噪声源识别结果表明：涡轮增压器、发电机、气缸盖罩是其主要噪声辐射源。     

Numerical investigations on internal temperature distribution and refrigeration performance of reciprocating active magnetic regenerator of room temperature magnetic refrigeration

A two-dimension porous medium model for a reciprocating active magnetic regenerator (AMR) of room temperature magnetic refrigeration has been developed. The thermal diffusion effect, heat flux boundary effect and variable fluid physical properties are considered in the model. In the paper, we compare the numerical results of the porous medium model with the experimental data and the calculation results of one-dimension Schumann model to validate our model. Our model can simulate the operation of the reciprocating AMR effectively. With the present model, the internal heat exchange between the two phases is numerically investigated. The two dimensional temperature distributions of the magnetic refrigerant and the refrigeration performance of AMR are obtained, and the influence of the heat flux boundary effect and the variable fluid properties on them is discussed. AMR can achieve a maximum refrigeration capacity of 293.7 W with a corresponding coefficient of performance (COP) of 5.4.     

涡旋式压缩机在低温冷冻领域应用的实验研究

针对带HVE阀设计的半封闭卧式涡旋式压缩机,与当前冷冻市场上广泛使用的一款活塞式压缩机的性能进行对比测试。测试结果表明:由于喷气增焓的作用,随着系统压比的增大,涡旋式压缩机在制冷量方面表现出明显的优势。当蒸发温度为-25℃时,其制冷量与活塞式压缩机的比值,从25℃冷凝温度的约90%,提高到50℃冷凝温度的约130%。与活塞式压缩机相比,在上述运行工况下,涡旋式压缩机的性能也有所提升,当蒸发温度为-25℃时,R404A涡旋式压缩机的EER比活塞式压缩机的提高约2%~8%;R22涡旋式压缩机的EER比活塞式压缩机的提高2%~3%(冷凝温度为25℃时),冷凝温度为50℃时提高4%~5%。     

状态形态学滤波与EWT的故障特征提取方法研究

针对往复机械振动信号具有复杂非线性、非平稳等特性,使用一种基于小波框架的自适应经验小波变换和以集合角度处理信号的形态学滤波来进行往复机械故障特征提取。首先使用自适应经验小波变换通过构造尺度空间曲线对傅里叶频谱进行划分,构造合适的正交小波滤波器组以提取具有紧支撑傅里叶频谱的AM-FM成分;然后根据往复机械振动信号冲击性的特点,基于信号本身特性构造形态学结构元素,对提取出的模态进行状态自适应形态学滤波;最后使用多尺度模糊熵对模态进行定量分析并对故障进行识别。将该方法应用到实测数据中,实验结果验证了该方法的有效性,该方法可以准确对往复压缩机气阀故障进行识别。     

红外测温系统在航空发动机轮盘试验中的应用

该文论述了红外测温基本理论和红外测温仪工作原理,设计开发了适用于航空发动机轮盘试验的非接触红外测温系统,分析影响红外测温系统测量准确度的主要因素,研究发射率的确定方法,在轮盘静止和旋转状态下进行了试验验证。其结果表明:影响红外测温系统测量准确度最重要的因素是发射率;用热电偶对发射率进行确定的方法是可行的;轮盘在静止和旋转状态下的发射率相同,静止状态下确定的发射率可用于旋转状态下的温度测量。     

一种节能型活塞式制冷压缩机耐久实验系统研究

提出了一种节能型活塞式制冷压缩机耐久实验系统,该系统基于“不完全冷凝,气液混合”原理,将压缩机排气后产生的高温高压工质的一部分冷凝成液体,其余不进行冷凝而直接节流变成气体,然后气、液进行混合形成饱和气体进入压缩机吸气.分析了不完全冷凝条件下,所需冷凝的工质与非冷凝工质的质量流量关系以及冷凝器的换热量,结果表明只需少量工质被冷凝,即可以满足耐久实验工况要求,因此,选用较小功率的冷凝器就可以完成较大功率压缩机耐久性测试.最后,以某型号压缩机对系统进行测试,验证了系统的有效性及可靠性.该系统结构简单,不仅节约能源消耗,而且可以降低实验系统成本,具有较高的经济性,可推广应用到其它压缩机类产品的耐久实验系统.     

高层建筑风振控制基于规范的实用设计方法

在建立了设置被动减振装置的高层建筑风振控制效果结构等效阻尼比计算公式的基础上,依据《建筑结构荷载规范》和高层建筑结构设计规程提出了设置被动减振装置高层建筑风振控制基于规范的实用设计方法。应用本文方法对设置矩形ＴＬＤ的上海中环广场超高层建筑的计算结果表明：本文方法具有简单、直观,且可与常规的结构抗风设计结果进行直接比较的特点,是风振控制规范化的一种设计方法,完全可为广大结构工程师所接受。     

考虑密封结构的球轴承涡轮增压器转子动力学特性研究

【摘要】：针对某型号车用球轴承涡轮增压器,利用密封力与油膜力动力学相似原理,将增压器转子系统中的密封结构视为一种油膜轴承,应用短轴承理论计算得到其刚度和阻尼矩阵并代入模型进行仿真计算,并与临界转速实验结果和未添加密封结构模型的计算结果进行对比,得到了密封结构对增压器转子系统临界转速、稳定性、不平衡响应的影响规律。结果表明：研究分析球轴承涡轮增压器转子动力学特性必须考虑密封结构,且可以应用短轴承理论分析密封结构动力学特性。